我们一般比较常见的生物卵生哺乳动物,一般会采用胎生或者卵生的方式来繁殖后代,也有少数一些生物能够采取卵胎生的方式繁殖,但是科学家却发现了一种既能够像鸡鸭鱼一样采用卵生,又能和哺乳动物采用胎生的生物:三趾石龙子。
悉尼大学的科学家观测到,同一只三趾石龙子首先产下了3个卵,之后又生出了一只三趾石龙子宝宝,在此之前,这种现象从未在任何脊椎动物中发现过,科学家推测,该生物很有可能属于卵生向胎生的转化阶段卵生哺乳动物。
胎生与卵生
无论是胎生还是卵生,本质上都是生物为了繁殖后代而采取的生殖措施卵生哺乳动物。
卵生卵生哺乳动物,是指生物产下受精卵,受精卵在体外发育成熟,多见于鱼类和鸟类。鱼类和鸟类不同的是,鱼类多采取体外受精方式,在海洋中雌性和雄性都表达出生殖意愿时,雌性会将自己的卵产在岩石或者礁石旁边,紧接着雄性也会排出生殖细胞,让附近的卵子受精,比如:两栖类的青蛙。
这种生殖方式的好处是卵生哺乳动物,生物不用浪费能量照顾后代,雌性也不用浪费能量孕育后代。但坏处是由于没有父母的保护,该生物的后代成活率很低,只有极少数能够成长到下一个繁殖期。幸好采用该方式的动物们,每次会生产大量的生殖细胞,从概率上确保了有足够数量的后代存活。
鸟类虽然也是卵生,但鸟类采取的是体内受精的方式,而且雌鸟每次只生产极个别的卵子,为了保证后代的成活率,雌鸟或者雌鸟和雄鸟会一起照顾后代,直到具有生存能力。
胎生的好处是,生物可以在体内孕育后代,相对于外界环境而言,体内更安全,也更稳定,生物存活率会更高。
然而奇特的是,三趾石龙子介于两者之间,既可以卵生,也可以胎生,甚至可以同一胎之中选择胎生和卵生的结合。
这样的方式,不仅提高了三趾石龙子后代的成活率,还可以让它们在面对不同环境时,迅速切换生殖策略。
当外界环境适宜时,三趾石龙子可以采用卵生的方式繁殖后代,这样既不能浪费能量孕育后代,又有足够数量的后代存活。
当外界环境恶劣时,三趾石龙子可以采用胎生的方式繁殖后代,虽然每胎繁殖的后代数量有限,但胎生可以大大提高生物的存活率。
三趾石龙子
为了进一步研究三趾石龙子生殖上的不同,科学家们使用电子显微镜研究了三趾石龙子的卵覆盖物,发现它们比正常的石龙子卵更薄,从结构方面来看,它们更具有卵生和胎生混合的特点。
除此之外,三趾石龙子的卵孵化的时间更短,正常情况下一枚受精卵需要35天才可以破壳而生,但三趾石龙子只需要5天就可以孵化,甚至有些后代能够直接出生。
我们知道,卵生动物相对于胎生动物而言更古老,胎生动物是从卵生动物的基础上演化而来,而三趾石龙子独特的生殖方式,或许正是介于两者之间,这也意味着人类将有可能从三趾石龙子身上,看到生物进化的过程。
其实,进化的过程就是生物适应环境的过程,我们知道地球环境并不是一成不变的,而是经常发生变化,比如:氧气含量的变化,温度的变化以及陆地的变化等等。
地球环境在变化的同时,必然会对生物做出选择,一些不能够适应地球变化的生物将会被自然选择所淘汰,能够继续生存下来的物种,意味着能够适应目前地球的环境。
也就是说,胎生也好,卵生也罢,本身并没有优劣之分,所以这个世界上既存在卵生生物,也存在胎生生物,像三趾石龙子这样虽然罕见,但这种生殖方式也让它适应了地球环境,因此被保留了下来。
虽然有很多科学家把三趾石龙子当成是从卵生到胎生的进化之间的生物,但至于未来它会不会演化成胎生生活,还要看地球环境接下来怎么变化。甚至还有可能三趾石龙子又重新演化成纯粹的卵生生物。
总结
无论是哪个学科的科学家,其实最乐意见到“反常”的现象,因为反常意味着它并不适用之前的法则,需要科学家们提出新理论。
三趾石龙子的出现就是一种反常现象,它可以帮助生物学家了解,生物是怎么从卵生到胎生过渡,以及是什么驱动着它们要放弃卵生这种生殖方式。
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